اثر کشت غرقاب بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و کانی‌شناسی، شالیزارهای منطقه‌ی دورود، استان لرستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

هیات علمی/دانشگاه ملایر

چکیده

این پژوهش به منظور مطالعه‌ی ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و کانی‌شناسی رس در خاک‌های شالیزاری دشت سیلاخور دورود در استان لرستان انجام گرفت. هفت خاک‌رخ با کاربری شالیزار تشریح و نمونه‌برداری شد و خاک‌رخ‌ها در راستهی اینسپتی‌سولز و انتی سولز رده‌بندی شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، بافت این خاک‌ها به دلیل شرایط غرقاب به سمت سنگین‌ شدن پیش رفت. pH همه‌ی نمونه‌های خاک بسیار نزدیک به خنثی بود، شرایط احیای حاکم بر شالیزار، باعث خنثی شدن واکنش در آن‌ها شد. هدایت الکتریکی خاک‌رخها با افزایش عمق کاهش یافته که به دلیل شرایط غرقاب در افق‌های سطحی و تجمع اکسید‌های آهن و منگنز دو ظرفیتی در این افق‌ها می‌باشد. مقدار آهک خاک‌رخ‌ها با افزایش عمق و نزدیک‌تر شدن به مواد مادری، افزایش یافت. در اغلب خاک‌رخ‌ها مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی در افق‌های سطحی نسبت به افق‌های تحتانی بیشتر بود، دلیل آن بالاتر بودن میزان درصد مواد آلی در افق‌های سطحی بود. بالا بودن درصد ماده‌ی آلی در تمام افق‌های سطحی به دلیل اکسایش کمتر بقایای گیاهی در شرایط بی‌هوازی است. کانی‌های غالب در اکثر خاک‌رخ‌ها به ترتیب کلریت، اسمکتیت، ورمی‌کولیت و ایلیت بوده و علاوه بر آن پالی‌گورسکیت، کائولینیت و کانی‌های مختلط نیز با مقدار ناچیز مشاهده شدند. در بین آن‌ها کلریت، ایلیت، کائولینیت و پالی‌گورسکیت کاملا دارای منشاء موروثی بودند و منشاء اسمکتیت هم‌چنین می‌تواند در اثر تبدیل و تغییر ایلیت ‌و پالی‌گورسکیت باشد. ایجاد شرایط غرقاب باعث افزایش مقدار کلریت در خاک‌های شالیزار شد. به طور کلی نتایج نشان داد که نوع کانیهای رسی تحت شرایط غرفاب تغییر نمی کند. و تنها میزان درصد نسبی آنها تغییر می کند. نتایج نشان داد که که حالت غرقاب در شالیزارها شرایط را برای پایدار ماندن ورمی‌کولیت فراهم کرده است. شرایط غرقاب طولانی مدت در منطقه کیفیت خاک را تحت تاثیر قرار داده، و در این مناطق تناوب کشت پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of waterlogging cultivation on physical, chemical and mineralogical characteristics of paddy soils in Doroud area, Lorestan Province

چکیده [English]

The aim of this study was to evaluate the physico-chemical properties and clay mineralogy in paddy soils of Doroud region in Lorestan province. Seven profiles were sampled and described and all soil profiles were classified in Inceptisols and Entisols orders. According to the results, clay content of soils due to waterlogging was high. Due to the reduction Conditions, pH of all soil samples was nearly neutral. Due to the flooding and accumulation of oxides of bivalent iron and manganese in the upper horizons of soils, the electrical conductivity (EC) was higher compared to the lower horizons. With increasing depth and getting closer to native materials, lime percentage was increased too. In most profiles due to the higher percentage of organic matter in the surface horizons, cation exchange capacity in the surface horizons was more than the lower horizons. The amount of organic matter was high in the surface horizons because of the less oxidation of plant residues in anaerobic conditions. The most clay minerals were chlorite, smectite, vermiculite, and illite respectively. Palygorskite, kaolinite and mixed minerals had very low content. Chlorite, illite, kaolinite and palygorskite often were inherited. The source of smectite can be also transformation of illite or palygorskite, under waterlogging condition. The puddling condition increased the amount of chlorite in paddy soils. The results showed that the type of clay minerals didn't vary in paddy soils and their relative percentage varied. The waterlogging provid conditions for sustainable of vermiculite in paddy soils. The long term waterlogging condition affected soil quality in this area, and however cultivation rotation suggested.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clay mineralogy
  • paddy soils
  • Chlorite
  • Vermiculite
References

Akef M., Mahmoudi Sh., Karimian Eghbal M., and Sarmadian F. 2004. physico-chemical and micromorphological changes in paddy soils converted from in forest in Foomanat region, Gilan. Iranian Journal Natural Resources, 56 (4): 407-423. (In Persian)

Bahmanyar M.A. 2007. The influence of continuous rice cultivation and different waterlogging periods on morphology, clay mineralogy, Eh, pH and K in paddy soils. Pakistan Journal of Biological Science, 10: 2844-2849.

Barnhisel R.I., and Berscht P.M. 1989. Chlorite and hydroxyl interlayered vermiculite and smectite. In: Dixon, J.B. & Weed, S.B. (Eds.), Minerals in Soil Environment. Soil Sience Society of America Book Series, 2nd ed., Madison, WI, pp: 129-788.

Bouyoucos G.J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analysis of soils. Agronomy Journal, 54: 464-465.

Bower C.A. 1952. Exchangable cation analysis of saline and alkali soils. Soil Science, 73: 251-261.

Brady N.C. 1990. The nature and properties of soils. (No. 10). McMillan Publishing Company.1104p.

Carter M.R., and Gregorich E.G. 2008. Soil Sampling and Methods of Analysis (No. 2). Toronto: Canadian Society of Soil Science. 876p.

Cheng Y.Q., Yang L.Z., Cao Z.H., Ci E., and Yin Sh. 2009. Chronosequential changes of selected pedogenic properties in paddy soils as compared with non-paddy soils. Geoderma, 151: 31-41.

Costantini E.A.C., Pellegrini S., Vignozzi N., and Barbetti R. 2006. Micromorphological characterization and monitoring of internal drainage in soils of vineyard and olive groves in central Italy. Geoderma,131: 388-403.

Fanning D.S., Keramidase V.Z., and EI-Desoky M.A. 1989. Mica. In: Dixon, J.B., and Weed, S.B. (Eds.), Mineral in Soil Environment, Soil Sience Society of America. Madison, WI. pp.354-367.

Gong Z.T., and Xu Q. 1990. Paddy soils. Soils of China. Science Press, Beijing. 569p.

Hassannezhad H., Pashaee A., Khormali F., and Mohammadian M. 2008. Effect of soil moisture regime and rice cultivation on mineralogical characteristics of paddy soils of Mazandaran province, Northern Iran, Amol. International Journal of Soil Science, 3: 138-148.

Hsue Z.Y., and Chen Z.S. 2001. Quantifying soil hydromorphology of rice growing ultisols toposequence in Taiwan. Soil Science Society of America, 65: 270-278.

Kawaguchi K., and Kyuma K. 1977. Paddy Soils in Tropical Asia. University Press of Hawaii, Honolulu.435p.

Khormali F., and Abtahi A. 2003. Origin and distribution of clay minerals in calcareous arid and semiarid soils of Fars Province, Southern Iran. Clay Minerals,38: 511-527.

Khresat S.A., and Qudah E.A. 2006. Formation and properties of aridic soils of Azraq Basin in northeastern Jordan. Journal of Arid Environment, 64:116-136.

Kirk G. 2004. The biogeochemistry of submerged soils: Wiley, Chichester. 304p.

Kögel-Knabner I., Amelung W., Cao  Z.H., Fiedler S., Frenzel P., Jahn R., Kalbitz  K., Kolbl A., and Schloter M. 2010. Biogeochemistry of paddy soils. Geoderma, 157: 1-14.

Kunze G.W., and Dixon J.B .1986. Pretreatments for mineralogical analysis. In: Klute, A. (Ed.). Methods of Soil Analysis, Part 1, Physical and Mineralogical Methods (No. Ed. 2). American Society of Agronomy. Madison, WI, pp. 91-101.

Kyuma K. 1985. Fundamental characteristics of wetland soils. In: Greenland D.J., Alcasid G.N., & Eswaran H. (Eds.). Wetland Soils: Characterization, Classification and Utilization. Los Banos, Philippines: International Rice Research Institute, pp. 191-206.

Mousavi M.H., Mehdizadeh Shahri H., and Ghorbani H. 2009. Mineralogy of soils formed on Aghajary formation in Masjed Soleyman and Burge Khajoo province. Journal of Science, Islamic Azad University, 77: 151-172.

Najafi  N. 2013. Changes in pH, EC and concentration of phosphorus in soil solution during submergence and rice growth in some paddy soils of north of Iran. International Journal Agriculture Research Review, 2: 271-280.

Owliaie H.R., and Najafi-Ghiri M. 2013. Effect of long-term rice cultivation on physico-chemical properties and clay mineralogy of soils of Yasouj region. Journal of Water and Soil Science, 65: 39-49. (In Persian)

Owliaie H.R., Keshavarzi M., and Adhami E. 2015. Comparison between physicochemical properties and clay mineralogy of paddy soils of Noorabad (Fars Province) and adjacent virgin lands.Journal of Soil Management and Sustainable Production, 4(4): 105-125. (In Persian)

Page M.C., Sparks D.L., Noll M.R., and Hendricks G.J. 1987. Kinetics and mechanisms of potassium release from sandy Middle Atlantic Coastal Plain soils. Soil Science Society of American, 51: 1460-1465.

Ponnamperuma F.N. 1972. The chemistry of submerged soils. Advances in Agronomy, 24: 29-96.

Ponnamperuma  F.N. 1978. Electrochemical change in submerged soil and the growth of rice. International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines, pp. 421-441.

Sanjari S., and Bromand N. 2014. The study of soil clay minerals on different geomorphic surfaces in Sardoeih, Jiroft area. Journal of Water and Soil Seince, 28(1): 209-219. (In Persian)

Soil Survey Staff. 2014. Keys to Soil Taxonomy (No. Ed. 12). Washington DC: United States Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service.

Sparks D.L. 1996. Method of soil analysis, Part 3. Chemical Methods, American Society of Agronomy.  Madison, WI, 1390p.

Torabi Golsefidi H., Karimian Eghbal M., and Kalbasi M. 2001. Clay mineral investigation of paddy soils of different landforms of Eastern Guilan province. Journal of  Water and Soil Science, 15: 122-138. (In Persian)

Walkey A., and Black I.A. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37: 29-38.

Zhang G.L., and Gong Z.T. 2003. Pedogenic evolution of paddy soils in different soil landscapes. Geoderma, 115: 15-29.